GEOKIMIA

Tugas #2GEOKIMIAPelapukan (Weathering)

Muhammad Hidayat

410012219

Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Yogyakarta

2013

PELAPUKANA. Pendahuluan

Seperti yang kita ketahui bahwa Bumi yang kita huni ini terbentuk dari bebagai proses alamiah. Proses-proses tersebut tentunya memakan waktu yang sangat lama. bahkan proses pembentukannya memperlukan waktu ribuan hingga jutaan tahun lamanya.

Seiring dengan berjalannya waktu, bumi terus mengalami perubahan-perbahan. Perubahan yang terjadi sangat kompleks, mulai dari segi materinya (Gas menjadi padatan), dari segi bentuknya, suhunya dan sebagainya. Hingga akhirnya bumi mengalami suatu proses pendinginan. Hal itu mengakibatkan suhu di bumi menjadi stabil. dan berdampak pada munculnya kehidupan di bumi.

Tapi tenyata, proses-proses perubahan yang terjadi pada bumi tidak hanya berhenti sampai di situ saja. Bumi masih terus mengalami perubahan. Hanya saja, perubahan yang terjadi skalanya kecil, tidak sebesar pada awal mula pembentukan bumi. Perubahanya hanya terjadi pada materi-materi bumi khususnya litosfer, perubahan itupun memakan waktu yang sangat lama, suatu contoh perubahan yang terjadi pada batuan. Batuan merupakan materi dari bumi yang dapat dengan mudah kita amati, kita juga dapat dengan mudah menjumpainya di sekitar kita. Bila kita amati sekilas, batu memang selalu terlihat kokoh dan kuat, hal itu memang benar, karena saat kita memeganya, kita dapat merasakan struktur batu yang keras. sehingga kita mungkin tidak pernah berfikir bahwa, batuan yang berukuran besar bisa dihancurkan.

Apabila kita memikirkan hal itu, berarti kita telah memiliki konsep yang salah mengenai batuan, karena ternyata sebuah batu yang besar sekalipun dapat hancur melalui sebuah proses yang sering disebut dengan Pelapukan. Tetapi perlu diketahui bahwa untuk menghancurkan batu yang besar dibutuhkan waktu yang lama. selain pada batuan, pelapukan dapat juga terjadi pada tanah dan materi lapisan bumi yang lain.

B. Pengertian

Pelapukan adalah proses alterasi dan fragsinasi batuan dan material tanah pada dan/atau dekat permukaan bumi yang disebabkan karena proses fisik, kimia dan biologi. Hasil dari pelapukan ini merupakan asal (source) dari batuan sedimen dan tanah (soil). Kiranya penting untuk ketahui bahwa proses pelapukan akan menghacurkan batuan atau bahkan melarutkan sebagian dari mineral untuk kemudian menjadi tanah atau diangkut dan diendapkan sebagai batuan sedimen klastik. Sebagian dari mineral mungkin larut secara menyeluruh dan membentuk mineral baru. Inilah sebabnya dalam studi tanah atau batuan klastika mempunyai komposisi yang dapat sangat berbeda dengan batuan asalnya. Komposisi tanah tidak hanya tergantung pada batuan induk (asal) nya, tetapi juga dipengaruhi oleh alam, intensitas, dan lama (duration) pelapukan dan proses jenis pembentukan tanah itu sendiri.

Di alam pada umumnya ke tiga jenis pelapukan (fisik, kimiawi dan biologis) itu bekerja bersama-sama, namun salah satu di antaranya mungkin lebih dominan dibandingkan dengan lainnya. Walaupun di alam proses kimia memegang peran yang terpenting dalam pelapukan, tidak berarti pelapukan jenis lain tidakpenting. Berdasarkan pada proses yang dominan inilah maka pelapukan batuan dapat dibagi menjadi pelapukan fisik, kimia dan biologis. Pelapukan merupakan proses proses alami yang menghancurkan batuan menjadi tanah.

C. Macam-macam PelapukanPelapukan atau weathering (weather) merupakan perusakan batuan pada kulit bumi karena pengaruh cuaca (suhu, curah hujan, kelembaban, atau angin). Karena itu pelapukan adalah penghancuran batuan dari bentuk gumpalan menjadi butiran yang lebih kecil bahkan menjadi hancur atau larut dalam air.

Ketika lapisan Bumi maupun batuan mengalami proses pengelupasan oleh tenaga eksogen, itulah yang disebut pelapukan. Proses ini mampu mengubah bentuk muka Bumi. Pengelupasan ini terjadi karena beberapa faktor. Perbedaan faktor yang dominan dalam suatu pelapukan akan memberikan proses dan dampak yang berbeda.

Bagan Sistem Pelapukan

Oleh karenanya, pelapukan bisa dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu pelapukan mekanis, pelapukan kimiawi, dan pelapukan biologis. Secara garis besarnya adalah berikut:

Pelapukan Biologi: merupakan pelapukan yang disebabkan oleh makhluk hidup. Contoh: tumbuhnya lumut. Pelapukan Fisika: merupakan pelapukan yang disebabkan oleh perubahan suhu atau iklim. Contoh: perubahan cuaca.

Pelapukan Kimia: merupakan pelapukan yang disebabkan oleh tercampurnya batuan dengan zat-zat kimia. Contoh: tercampurnya batu oleh limbah pabrik yang mengandung bahan kimia.

1. Pelapukan Fisika

Pelapukan fisika atau sering disebut pelapukan mekanik atau juga fisis adalah penghancuran batuan secara fisik tanpa mengalami perubahan kimiawi. Penghancuran batuan ini bisa disebabkan oleh akibat pemuaian, pembekuan air, perubahan suhu tiba-tiba, atau perbedaan suhu yang sangat besar antara siang dan malam. Pelapukan mekanik dinamakan pula pelapukan desintegrasi. Untuk lebih jelasnya bagaimana perubahan itu, perhatikan baik-baik berikut ini.Faktor-faktor pelapukan fisika.

a) Akibat pemuaian

Tahukah Anda bahwa batuan ternyata tidak homogen, terdiri dari berbagai mineral, dan mempunyai koefisien pemuaian yang berlainan. Oleh karena itu dalam sebuah batu pemuaiannya akan berbeda, bisa cepat atau lambat. Pemanasan matahari akan terjadi peretakan batuan sebagai akibat perbedaan kecepatan dan koefisien pemuaian tersebut.

b) Akibat pembekuan air

Batuan bisa pecah/hancur akibat pembekuan air yang terdapat di dalam batuan. Misalnya di daerah sedang atau daerah batas salju, pada musim panas, air bisa masuk ke pori-pori batuan. Pada musim dingin atau malam hari air di pori-pori batuan itu menjadi es. Karena menjadi es, volume menjadi besar, akibatnya batuan menjadi pecah.

c) Akibat perubahan suhu tiba-tiba

Kondisi ini biasanya terjadi di daerah gurun. Ketika ada hujan di siang hari menyebabkan suhu batuan mengalami penurunan dengan tiba-tiba. Hal ini dapat menyebabkan hancurnya batuan.d) Perbedaan suhu yang besar antara siang dan malam Penghancuran batuan terjadi akibat perbedaan suhu yang sangat besar antara siang dan malam. Pada siang hari suhu sangat panas sehingga batuan mengembang. Sedangkan pada malam hari temperatur turun sangat rendah (dingin). Penurunan temperatur yang sangat cepat itu menyebabkan batuan menjadi retak-retak dan akhirnya pecah, dan akhirnya hancur berkeping-keping. Pelapukan seperti ini Anda bisa perhatikan di daerah gurun. Di daerah Timur Tengah (Arab) temperatur siang hari bisa mencapai 60 derajat Celcius, sedangkan pada malam hari turun drastis dan bisa mencapai 2 derajat Celcius. Atau pada saat turun hujan, terjadi penurunan suhu, yang menyebabkan batuan menjadi pecah.

e) Berubahnya air garam menjadi kristal

Pelapukan ini terjadi di daerah pantai. Jika air tanah mengandung garam, maka pada siang hari airnya menguap dan garam akan mengkristal, kristal garam ini yang merusak batuan.

2. Pelapukan Kimia

Pelapukan kimia membuat komposisi kimia dan mineralogi suatu batuan dapat berubah. Mineral dalam batuan yang dirusak oleh air kemudian bereaksi dengan udara (O2 atau CO2), menyebabkan sebagaian dari mineral itu menjadi larutan. Selain itu, bagian unsur mineral yang lain dapat bergabung dengan unsur setempat membentuk kristal mineral baru.

Pada pelapukan kimia air dan gas terlarut memegang peran yang sangat penting. Sedangkan pelapukan kimia sendiri mempunyai peran terpenting dalam semua jenis pelapukan. Hal ini disebabkan karena air ada pada hampir semua batuan walaupun di daerah kering sekalipun. Akan tetapi pada suhu udara kurang dari 30o C, pelapukan kimia berjalan lebih lambat. Proses pelapukan kimia umumnya dimulai dari dan sepanjang retakan atau tempat lain yang lemah.

Kecepatan pelapukan kimia tergantung dari iklim, komposisi mineral dan ukuran butir dari batuan yang mengalami pelapukan. Pelapukan akan berjalan cepat pada daerah yang lembab (humid) atau panas dari pada di daerah kering atau sangat dingin. Curah hujan rata-rata dapat mencerminkan kecepatan pelapukan, tetapi temperatur sulit dapat diukur. Namun secara umum, kecepatan pelapukan kimia akan meningkat dua kali dengan meningkat temperatur setiap 10oC. Mineral basa pada umumnya akan lebih cepat lapuk dari pada mineral asam. Itulah sebabnya basal akan lebih cepat lapuk dari pada granit dalam ukuran yang sama besar. Sedangkan pada batuan sedimen, kecepatan pelapukan tergantung dari komposisi mineral dan bahan semennya.

Jenis pelapukan kimia adalah sebagai berikut.

a). Hidrolisis Hidrolosis adalah reaksi antara mineral silikat dan asam (larutan mengandung ion H+) dimana memungkinkan pelarut mineral silikat dan membebaskan kation logam dan silika. Mineral lempung seperti kaolin, ilit dan smektit besar kemungkinan hasil dari proses pelapukan kimia jenis ini (Boggs, 1995). Pelapukan jenis ini memegang peran terpenting dalam pelapukan kimia.

b). Hidrasi Hidrasi adalah proses penambahan air pada suatu mineral sehingga membentuk mineral baru. Lawan dari hidrasi adalah dehidrasi, dimana mineral kehilangan air sehingga berbentuk anhydrous. Proses terakhir ini sangat jarang terjadi pada pelapukan, karena pada proses pelapukan selalu ada air. Contoh yang umum dari proses ini adalah penambahan air pada mineral hematit sehingga membentuk gutit.

c). Oksidasi Oksidasi merupakan proses pelapukan kimia yang berlangsung pada besi atau mangan yang pada umumnya terbentuk pada mineral silikat seperti biotit dan piroksen. Elemen lain yang mudah teroksidasi pada proses pelapukan adalah sulfur, contohnya pada pirit (Fe2S).

d). Reduksi

Reduksi terjadi dimana kebutuhan oksigen (umumnya oleh jasad hidup) lebih banyak dari pada oksigen yang tersedia. Kondisi seperti ini membuat besi menambah elektron dari Fe3+ menjadi Fe2+ yang lebih mudah larut sehingga lebih mobil, sedangkan Fe3+ mungkin hilang pada sistem pelapukan dalam pelarutan.e). Pelarutan mineral

Pelarutan mineral merupakan salah satu pengaruh dalam pelapukan kimia, pelarutan mineral yang mudah larut seperti kalsit, dolomit dan gipsum oleh air hujan selama pelapukan akan cenderung terbentuk komposisi yang baru.d). Pergantian ion

Pergantian ion adalah proses dalam pelapukan kimia dimana ion dalam larutan seperti pergantian Na oleh Ca. Umumnya terjadi pada mineral lempung.

e). Karbonatasi

Karbonatasi atau proses yang menyebabkan bereaksinya asam karbonat dengan basa-basa membentuk basa karbonat.

f). Asidifikasi

Asidifikasi atau proses pengasaman bebatuan, sehingga mempercepat proses pelapukan, seperti: pengasaman akibat asam nitrat yang terkandung dalam air hujan, dan pengasaman akibat asam sulfat hasil dekomposisi protein, kedua asam ini mempercepat proses pelapukan.Biasanya yang menjadi perantara air, terutama air hujan. Tentunya Anda masih ingat bahwa air hujan atau air tanah selain senyawa H2O, juga mengandung CO2 dari udara. Oleh karena itu mengandung tenaga untuk melarutkan yang besar, apalagi jika air itu mengenai batuan kapur atau karst.

Batuan kapur mudah larut oleh air hujan. Oleh karena itu jika Anda perhatikan pada permukaan batuan kapur selalu ada celah-celah yang arahnya tidak beraturan. Hasil pelapukan kimiawi di daerah karst biasa menghasilkan karren, ponor, sungai bawah tanah, stalagtit, tiang-tiang kapur, stalagmit, atau gua kapur. Karren

Di daerah kapur biasanya terdapat celah-celah atau alur-alur sebagai akibat pelarutan oleh air hujan. Gejala ini terdapat di daerah kapur yang tanahnya dangkal. Pada perpotongan celah-celah ini biasanya terdapat lubang kecil yang disebut karren. Ponor

Ponor adalah lubang masuknya aliran air ke dalam tanah pada daerah kapur yang relatif dalam. Ponor dapat dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu dolin dan pipa karst. Dolin adalah lubang di daerah karst yang bentuknya seperti corong. Dolin ini dibagi menjadi 2 macam, yaitu dolin korosi dan dolin terban. Dolin korosi terjadi karena proses pelarutan batuan yang disebabkan oleh air. Di dasar dolin diendapkan tanah berwarna merah (terra rossa). Sedangkan dolin terban terjadi karena runtuhnya atap gua kapur. Dolina

Dolina (russ) yaitu lubang-lubang yang berbentuk corong. Dolina dapat terjadi karena erosi (pelarutan) atau karena runtuhan. Dolina terdapat hampir di semua bagian pegunungan kapur di Jawa bagian selatan, yaitu di pegunungan seribu. Dolina ini dibagi menjadi 2 macam, yaitu dolina korosi dan dolina terban. Dolina korosi terjadi karena proses pelarutan batuan yang disebabkan oleh air. Di dasar dolin diendapkan tanah berwarna merah (terra rossa). Sedangkan dolina terban terjadi karena runtuhnya atap gua kapur. Uvala

Uvala, yaitu suatu depresi di daerah karst yang lebih besar dari doline. Kubah kapur

Kubah kapur merupakan bukit-bukit kecil dari batuan kapur. Pipa karstGejala ini terjadi karena larutnya batuan kapur oleh air. Karena terjadi proses pelarutan batuan, maka disebut pipa karst korosi. Namun jika terjadi karena tanah terban, pipa karst itu disebut pipa karst terban atau disebut juga yama-type. Gua kapur

Jika Anda berkunjung ke daerah kapur, biasanya di daerah ini banyak terdapat gua. Pada gua ini sering dijumpai stalaktit dan stalakmit. Stalaktit adalah endapan kapur yang menggantung pada langit-langit gua (atas). Bentuknya biasanya panjang, runcing dan tengahnya mempunyai lubang rambut. Sedangkan stalakmit adalah endapan kapur yang terdapat pada lantai gua (bawah). Bentuknya tidak berlubang, berlapis-lapis, dan agak tumpul. Jika stalaktit dan stalakmit bisa bersambung, maka akan menjadi tiang kapur (pillar). Stalaktit

Stalaktit adalah kerucut-kerucut kapur yang bergantungan pada langit-langit gua. Terbentuk tetesan air kapur dari atas gua. Bentuknya biasanya panjang, runcing dan tengahnya mempunyai lubang rambut. Stalakmit

Stalakmit adalah kerucut-kerucut kapur yang berdiri pada dasar gua.Bentuknya tidak berlubang, berlapis-lapis, dan agak tumpulContoh stalaktit dan stalakmit di Gua tabuhan dan gua Gong di Pacitan, jawa Timur serta Gua jatijajar di Kebumen, Jawa Tengah. Jika stalaktit dan stalakmit bisa bersambung, maka akan menjadi tiang kapur (pillar).3. Pelapukan Biologi

Pelapukan biologi sering pula disebut dengan pelapukan organis (organism weathering). Pelapukan organis adalah penghancuran batuan oleh makhluk hidup, seperti tumbuhan, binatang, dan juga manusia.Pelapukan tumbuhan terjadi lantaran akar-akar tumbuhan yang menerobos batuan. Dalam proses penerobosan akar pada batuan, ujung-ujung akar tersebut mengeluarkan sejenis enzim yang berfungsi menghancurkan batuan. Melalui proses pergeseran waktu, akar yang membesar akan memecah dan membelah batuan menjadi beberapa bagian. Menurut pengamatan saya, akar tumbuhan yang relatif kuat menghancurkan batuan di antaranya adalah tanaman pinang raja, akasia, dan pilisium.

Akar serabut pinang raja yang kuat dan dalam jumlah banyak, serta meluas mampu mengoyakkan batuan. Bahkan tumbuhan yang hidup di dekatnya tak mampu hidup dengan normal. Hal ini terjadi karena akar-akar pinang raja ini akan memenuhi juga lapisan atas tanah (horison A). Dengan hal tersebut, jelas unsur hara yang ada pada lapisan itu tersedot habis oleh sistem perakaran pada pinang raja tersebut, hingga tumbuhan lain yang hidup di sekitarnya tak seberapa memperoleh bagian. Pelaku pelapukan organis dari tumbuhan ini tidak hanya oleh tumbuhan yang ukurannya besar, namun juga oleh tumbuhan-tumbuhan lain yang lebih kecil seperti cendawan, lumut, bahkan juga bakteri.

Pelapukan biologis oleh hewan dilakukan oleh semut, rayap, cacing, tikus dan sebagainya untuk ukuran hewan kecil sampai kelompok hewan ukuran besar seperti kerbau, sapi, bahkan gajah. Kelompok binatang yang kecil merusak batuan dengan membuat lubang kecil untuk berlindung dan mencari makan. Ayam merusak batuan dengan mengais-ngaiskan kakinya, sedang kelompok binatang yang lebih besar dengan injakannya dan perilaku lainnya. Hanya perlu diketahui bahwa pelapukan oleh tumbuhan dan binatang ini intensitas dan dampaknya relatif kecil.

Pelaku pelapukan biologis yang paling besar pengaruhnya terhadap pelapukan batuan adalah manusia. Walaupun kekuatan fisik manusia relatif terbatas, namun lantaran kemampuan akalnya yang tinggi, batuan bisa hancur berkeping-keping dalam hitungan detik.Pengaruh yang disebabkan oleh tumbuhan ini dapat bersifat mekanik atau kimiawi.

Pengaruh sifat mekanik yaitu berkembangnya akar tumbuh-tumbuhan di dalam tanah yang dapat merusak tanah disekitarnya.

Pengaruh zat kimiawi yaitu berupa zat asam yang dikeluarkan oleh akar- akar serat makanan menghisap garam makanan dapat merusak batuan.Pelapukan Biofisik (Biomekanik)Pelapukan Biokimia

a. Pelapukan oleh akar tanaman.

Akar tanaman yang menerobos ke dalam celah atau retakan batuan mengakibatkan batuan menjadi rapuh dan hancur.a. Pelapukan oleh tanaman.

Asam organik yang berasal dari tanaman mati dan akar tanaman dapat membantu dekomposisi batuan.

b. Pelapukan oleh binatang

Binatang tersebut membantu memperlebar dan mengikis retakan batuan serta menyebabkan lapisan batuan di bawah tanah terkorek dan melapuk seperti hewan cacing tanah dan unggas.b. Pelapukan oleh binatang.

Kotoran dan asam organik dari binatang serta organisme dapat membantu pelapukan batuan secara kimiawi.

c. Pelapukan oleh kegiatan manusia.

Pembukaan lahan untuk pertanian, pembangunan fisik, dan kegiatan pertambangan adalah contoh tindakan manusia yang menyebabkan batuan di permukaan tanah melapuk.d. Pelapukan oleh kegiatan manusia.

Industrialisasi mengakibatkan polusi udara yang pada akhirnya dapat menyebabkan pelapukan kimiawi.

Contoh:

Hujan asam disebabkan dari pembakaran bahan bakar fosil oleh industri. Gas SO2 dan NO hasil dari pembakaran bahan bakar fosil dapat larut dalam air hujan. Pelarutan ini menimbulkan hujan asam yang menyebabkan pelapukan kimia.

Pelapukan biologis bisa dikatakan lanjutan dari kedua proses pelapukan sebelumnya. Jika lanjutan dari pelapukan fisik, maka disebut Biofisik atau Biomekanik. Apabila kelanjutan dari pelapukan kimia, maka disebut pelapukan Biokimia. Nah, kedua tipe pelapukan tersebut dapat kamu cermati pada tabel berikut.D. Kesimpulan

Pelapukan merupakan perusakan batuan pada kulit bumi karena pengaruh air, akar, dan sinar matahari. Pelapukan terdiri dari tiga macam

Pelapukan Mekanisme adalah penghancuran terhaap bebatuan disebabkan oleh pemumaian, pembekuan air, perubahan suhu tiba-tiba atau perbedaan suhu yang sangat besar antara siang dan malam

Pelapukan Kimiawi adalah pelapukan yang terjadi akibat peristiwa kimia, Hasil pelapukan kimiawi didaerah jarst biasa menghasilkan karren, ponor, sungai bawah tanah, tiang-tiang kapur, stalagtit dan stalagmite atau gua kapur.

Pelapukan Biologis pelapukan organis terjadi akibat proses organis. Pelakunya adalah mahluk hidup, bisa oleh tumbuh-tumbuhan, hewan, atau manusia , dan akar-akar tumbuhan maupu cendawan dan lumut bisa juga menghancurkan batuan tersebut.E. Referensi1. http://id.wikipedia.org/wiki/Pelapukan2. http://mukegile08.wordpress.com/2012/02/11/proses-terjadinya-pelapukan-batuan/3. http://roshintafuryanti.wordpress.com/2013/01/04/pelapukan-mekanik/4. http://jurnal-geologi.blogspot.com/2010/02/pelapukan-kimia.html5. http://wwwnuansamasel.blogspot.com/2010/04/pelapukan-organis.html6. http://mifta600058.wordpress.com/2013/01/05/macam-macam-pelapukan-4/7. http://www.fauzionline.com/2012/09/faktor-pelapukan-kimiawi-biologis-dan.html8. http://eug3n14.wordpress.com/2009/06/30/pelapukan-erosi-dan-sedimentasi/9. http://ilmusekolahgratis.blogspot.com/2013/04/pengertian-dan-macam-macam-pelapukan.html10. http://aiirm59.blogspot.com/2012/07/artikel-pelapukan-dan-pengikisan.html11. http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2146786-pelapukan-biologi-pelapukan-fisika-dan/12. http://geograph88.blogspot.com/2013/03/jenis-pelapukan.html13. http://budisma.web.id/materi/sma/geografi/macam-pelapukan-pembentuk-raut-muka-bumi/14. http://febry23.wordpress.com/2010/11/24/pelapukan-weathering/